Analisis Kestabilan Lereng Dengan Atau Tanpa Perkuatan Geotextile Dengan Perangkat Lunak Plaxis.

(1)

ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN ATAU

TANPA PERKUATAN GEOTEXTILE DENGAN

PERANGKAT LUNAK PLAXIS

Kistiyani Prabowo NRP : 1021054

Pembimbing : Ir. Asriwiyanti Desiani, MT.

ABSTRAK

Penggunaan geosintetik dalam perkuatan tanah merupakan salah satu inovasi teknologi yang ditemukan dan telah banyak dipakai pada beberapa tahun terakhir ini. Salah satu jenis geosintetik yang sering digunakan adalah geotextile Penggunaan geotextile ini telah mencakup berbagai bidang konstruksi mulai dari perkuatan timbunan tanah, perkuatan lereng, perkuatan tanah gambut, dan lain sebagainya.

Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisis kestabilan lereng pada kawasan Kompleks Resort Dago Pakar Bandung dengan atau tanpa perkuatan

geotextile. Analisis dilakukan dengan bantuan perangkat lunak Plaxis. Analisis

tersebut mencakup tiga hal yaitu, lereng existing (tanpa beban dan tanpa perkuatan), lereng dengan beban bangunan, dan lereng dengan perkuatan

geotextile.

Dari hasil analisis yang telah dilakukan, menghasilkan nilai Σ-Msf keamanan untuk lereng existing sebesar 3.1108, untuk lereng dengan beban nilai Σ-Msf < 1.2 ini mengindikasikan bahwa lereng tersebut mengalami kelongsoran. Oleh karena itu, geotextile dibutuhkan sebagai salah satu altenatif solusi penanganan kelongsoran. Setelah dilakukan berbagai percobaan pemasangan

geotextile, didapat nilai Σ-Msf yang paling kecil yaitu 1.2221 pada 1 lapis

geotextile dengan panjang 9 meter.

(2)

SLOPE STABILITY ANALYSIS WITH OR WITHOUT

GEOTEXTILE REINFORCEMENT WITH

SOFTWARE PLAXIS

Kistiyani Prabowo NRP : 1021054

Adviser : Ir. Asriwiyanti Desiani, MT.

ABSTRACT

The use of geosynthetic soil reinforcement is one of the technological innovation that is found and has been widely used in recent years. One of the geosynthetic type that was often used is geotextile. This geotextile use has been included the various kind of construction such as reinforcement of fill, slope reinforcement, reinforcement of peat soil, and many others.

The main goal of this study is to analyze the slope stability in the region of Dago Pakar Resort Bandung with or without geotextile reinforcement. The analysis was performed with the help of software Plaxis. This analysis includes three aspects, which are the existing slope (without load and reinforcement), the slope with construction loads, and the slope with geotextile reinforcement.

From the analysis that has been done, it results a Σ-Msf safety value for existing slope of 3.1108, for slope with load Σ–Msf value < 1.2, it indicates that the slope is sliding. Therefore, the geotextile is needed as one of the alternative solutions to prevent the landslide. After several trials of geotextile instalation, the smallest Σ–Msf value is 1.2221 on each of one layer of geotextile with 9 meters long.

(3)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi

KATA PENGANTAR ... vii 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penulisan... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Sistematika Penulisan ... 3

1.5 Lisensi Perangkat Lunak ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lereng 2.1.1 Lereng Alam... 4

2.1.2 Lereng Buatan ... 4

2.2 Pengertian Longsor ... 5

2.3 Jenis-jenis Longsoran... 5

2.4 Kekuatan Geser Tanah ... 7

2.5 Parameter Tanah... 9

2.6 Stabilitas lereng... 15

2.7 Perkuatan material Geotextile ... 16

2.8 Perangkat Lunak Plaxis... 17

BAB III INTERPRETASI DATA TANAH DAN CARA PENGGUNAAN PERANGKAT LUNAK 3.1 Pengumpulan Data ... 20

3.1.1 Data Tanah... 20

3.1.2 Data Teknis Lereng ... 21

3.2 Penentuan Parameter Design dengan Data Lapangan... 22

3.3 Perangkat Lunak Plaxis... 3.3.1 Input... 40

(4)

BAB IV ANALISIS DATA DENGAN MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK

4.1 Parameter Design ... 51

4.2 Data Teknis Lereng ... 53

4.3 Analisis Lereng dengan menggunakan perangkat lunak 4.3.1 Tanpa Beban dan Tanpa Perkuatan Geotextile ... 53

4.3.2 Dengan Beban ... 58

4.3.3 Dengan Beban dan Perkuatan Geotextile ... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 77

5.2 Saran ... 78

DAFTAR PUSTAKA ... 79

(5)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tipe Longsoran Rotasi ...6

Gambar 2.2 Tipe Longsoran Translasi ...6

Gambar 2.3 Tipe Longsoran Gabungan ...7

Gambar 2.4 Kekuatan geser tanah...8

Gambar 2.5 Keseimbangan benda pada bidang miring...9

Gambar 2.6 Korelasi harga qcdengan Su ...13

Gambar 2.7 Korelasi antara nilai qc,σvodan’...14

Gambar 2.8 Geotextile Woven ...17

Gambar 2.9 Aplikasi geotextile woven di lapangan...17

Gambar 3.1 Existing di lapangan ...21

Gambar 3.2 Sketsa kemiringan lereng ...22

Gambar 3.3 General Settings Project...40

Gambar 3.4 General Settings Dimensions ...41

Gambar 3.5 Pemodelan Layer ...41

Gambar 3.6 Pembuatan Layer untuk Geotextile ...42

Gambar 3.7 Standar Fixities ...42

Gambar 3.8 Material Sets for Project database...43

Gambar 3.9 General Material Sets Mohr-Coloumb...43

Gambar 3.10 Parameters Material Sets Mohr-Coloumb ...44

Gambar 3.11 Masukkan jenis tanah pada layer...44

Gambar 3.12 Material Sets for Geogrid...45

Gambar 3.13 Generate Mesh...46

Gambar 3.14 View generate mesh ...46

Gambar 3.15 Generate Water Pressure ...47

Gambar 3.16 View Generate Water Pressure ...47

Gambar 3.17 Generate Initial Stress ...48

Gambar 3.18 View Generate Initial Stress ...48

Gambar 3.19 Calculate process ...49

Gambar 3.20 Faktor Keamanan...49

Gambar 3.21 Jaring Elemen Terdeformasi...50

Gambar 4.1 Sketsa kemiringan lereng ...53

Gambar 4.2 Phase 1 - General Calculation ...54

Gambar 4.3 Phase 1 - Parameters Calculation ...54

Gambar 4.4 Phase 1_–Multipliers calculation...55

Gambar 4.5 Phase 2 - General Calculation ...56

Gambar 4.6 Phase 2_–Parameters calculation...56

Gambar 4.7 Nilai faktor keamanan ...57

Gambar 4.8 Arah tegangan yang terjadi...58

Gambar 4.9 Input beban ...59

Gambar 4.10 Phase 1 - General Calculation ...59

Gambar 4.11 Phase 1 - Parameters Calculation ...60

Gambar 4.12 Phase 1–Multipliers calculation...61

Gambar 4.13 Phase 2 - General Calculation... 61

(6)

Gambar 4.15 NilaiΣ-Msf ...63

Gambar 4.16 Arah keruntuhan yang terjadi... 64

Gambar 4.17 Pembuatan layer untuk Geotextile ... 65

Gambar 4.18 Input beban ...65

Gambar 4.19 Phase 1 - General Calculation ...66

Gambar 4.20 Penggalian tanah...66

Gambar 4.21 Pemasangan geotextile dan timbunan tanah ...67

Gambar 4.22 Phase 1_–Multipliers calculation...68

Gambar 4.23 Phase 4_–Calculate...69

Gambar 4.24 NilaiΣ-Msf untuk 7 lapis geotextile...69

Gambar 4.25 Arah keruntuhan yang terjadi ...70

Gambar 4.31 Arah keruntuhan yang terjadi ...73

Gambar 4.34 Grafik Rekapitulasai Perhitungan Stabilitas Lereng dengan Perkuatan Geotextile...75

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Harga-harga koefisien rembesan...11

Tabel 3.1 Rekapitulasi nilai minimum Tahanan Konus atau qc...21

Tabel 3.2 Nilai fs pada titik sondir 1...23

Tabel 3.3 Nilai fs pada titik sondir 2...25

Tabel 3.4 Hasil perkiraan jenis tanah pada titik Sondir 1 berdasarkan klasifikasi tanah menurut Sanglerat...29

Tabel 3.5 Hasil perkiraan jenis tanah pada titik Sondir 2 berdasarkan klasifikasi tanah menurut Sanglerat...31

Tabel 3.6 Hasil interpretasi data sondir...35

Tabel 4.1 Parameter Tanah...52

(8)

DAFTAR NOTASI

hα Tinggi dari pusat ke dasar irisan

h Tinggi rata-rata irisan

kx Koefisien permeabilitas arah horizontal ky Koefisien permeabilitas arah vertikal

Lf Local friction

Msf Multiplier safety factor

N Gaya normal

OMS Ordinary Method of Slices

Pa Tekanan atmosfer

Q Beban luar

qc Tahanan konus

Rf Friction ratio

Sd Kuat geser tanah pasir tidak terdrainase Sm Kuat geser pada dasar bidang

Sn Kuat geser pada bidang yang ditinjau Su Kuat geser tanah kohesif tidak terdrainase

T Gaya tangensial

u Tegangan air pori

W Berat benda

γ Berat volume tanah

γdry Berat volume tanah kering

γw Berat volume air

τ Tegangan geser rata-rata tanah

τd Tegangan geser rata-rata yang bekerja sepanjang bidang longsor

σ’ Tegangan efektif

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman LAMPIRAN 1 DATA HASIL UJI LAPANGAN CONE PENETRATION TEST

(CPT) ATAU SONDIR... 81 LAMPIRAN 2 DATA BEBAN DI DAPAT DARI PERANCANGAN

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

L.1 DATA HASIL UJI LAPANGAN CONE PENETRATION TEST (CPT) ATAU SONDIR

L.2 DATA BEBAN YANG DIDAPAT DARI PERANCANGAN

(11)

LAMPIRAN 1

(12)

LAMPIRAN 2

(13)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan bertambahnya waktu, lahan menjadi sulit untuk dicari dan semakin mahal. Sejalan dengan berkurangnya ketersediaan lahan didaerah dataran, manusia mulai mencari alternatif lahan seperti didaerah lereng. Sehingga tidak jarang kita melihat jajaran rumah yang dibangun menyisiri lereng sebuah bukit.

Rumah sebagai salah satu kebutuhan manusia, berupa sebuah bangunan yang dibangun di atas tanah berfungsi sebagai tempat tinggal. Untuk itu, tanah yang akan dijadikan sebagai tempat berdirinya suatu bangunan harus memenuhi syarat_–syarat struktural atau kekuatan untuk dapat menerima beban bangunan di atasnya.

Dalam perencanaan tanah yang akan dijadikan sebagai lokasi suatu bangunan harus memperhatikan sifat_–sifat tanah, daya dukung dan kestabilannya. Untuk mengetahui sifat_–sifat tanah tersebut dapat dilakukan dengan penyelidikan tanah, baik yang dilakukan di lapangan maupun dengan pengujian di laboratorium. Dengan data yang diperoleh dari hasil penyelidikan lapangan dan pengujian laboratorium tersebut dapat dilakukan analisis terhadap beberapa hal seperti daya dukung, besar penurunan, dan kestabilan tanah tersebut.

Namun dalam beberapa kasus, analisis terhadap kestabilan tanah pada daerah lereng tidak mengikutsertakan antisipasi penanganan terhadap bahaya akan kelongsoran. Mengingat sudah banyak terjadi kasus kelongsoran di daerah lereng atau punggung bukit seperti pada bangunan rumah tinggal Kompleks Resort Dago Pakar Bandung yang sering terjadi kelongsoran.

(14)

kemampuan daya resap airnya. Dari syarat ideal kawasan Dago yang merupakan wilayah resapan air hujan, kini hanya tinggal 30-40 persen air yang bisa diserap. Selebihnya, air akan melimpas dan mengalir ke dataran yang lebih rendah. Ini indikasi kuat adanya ancaman serius terhadap kondisi lingkungan Bandung.

Dampak nyata yang mengancam keselamatan akibat adanya pengembangan dan pengrusakan kawasan konservasi Dago Pakar adalah tanah longsor dan banjir. Oleh karena itu, perlu adanya suatu inovasi dalam teknologi konstruksi terutama yang dapat meningkatkan daya dukung tanah secara signifikan.

Penggunaan geosintetik dalam perkuatan tanah merupakan salah satu inovasi teknologi yang ditemukan dan telah banyak dipakai pada beberapa tahun belakangan ini. Salah satu jenis geosintetik yang sering digunakan adalah

geotextile yang bahannya mirip dengan plastik terpal atau yang sering disebut

dengan geotextile woven. Penggunaan geotextile ini telah mencakup berbagai bidang konstruksi mulai dari perkuatan timbunan tanah, perkuatan lereng, perkuatan tanah gambut, dan lain sebagainya.

Berdasarkan hal tersebut di atas, maka untuk Tugas Akhir ini akan membahas mengenai kestabilan lereng pada kawasan Kompleks Resort Dago Pakar Bandung yang sering terjadi kelongsoran terutama pada daerah bekas pemotongan bukit. Akan diselidiki perbedaan angka keamanan lereng dengan atau tanpa perkuatan Geotextile.

1.2 Tujuan Penulisan

(15)

1.3 Batasan Masalah

Adapun pembatasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Data proyek yang akan digunakan adalah rencana bangunan rumah tinggal

Kompleks Forest Hill kav B5 Resort Dago Pakar Bandung.

2. Analisis kestabilan lereng dihitung dengan atau tanpa perkuatan

Geotextile.

3. Analisa kestabilan lereng dihitung menggunakan perangkat lunak Plaxis.

1.4 Sistematika Penulisan

Penulisan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, dengan beberapa subbab di dalamnya. Secara garis besar, sistematika isi dari tiap bab adalah sebagai berikut:

Pada Bab 1 Pendahuluan membahas latar belakang permasalahan, tujuan penulisan, pembatasan masalah, sistematika penulisan serta lisensi perangkat lunak.

Pada Bab 2 Tinjauan pustaka berisi tentang lereng, pengertian kelongsoran, jenis-jenis kelongsoran, kekuatan geser tanah, stabilitas lereng,

Geotextile, dan perangkat lunak Plaxis.

Pada Bab 3 Intepretasi data dan cara penggunaan perangkat lunak berisi tentang pengumpulan data, penyelesaian masalah, dan penentuan parameter design dengan data lapangan.

Pada Bab 4 Analisis data dengan menggunakan perangkat lunak berisi tentang parameter design, data teknis lereng, dan analisis lereng menggunakan perangkat lunak.

Pada Bab 5 Kesimpulan dan saran berisi penutup dari penulisan Tugas Akhir yang berupa kesimpulan dan saran mengenai analisis yang dilakukan pada Tugas Akhir ini.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

(16)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Analisis lereng pada kawasan Kompleks Resort Dago Pakar Bandung mencakup tiga hal, yaitu, lereng existing (tanpa beban dan tanpa perkuatan), lereng dengan beban berupa bangunan dan lereng dengan perkuatan geotextile.

Hasil analisis dengan menggunakan perangkat lunak Plaxis adalah sebagai berikut :

1. Didapat nilaiΣ-Msf untuk tiga keadaan

Dari hasil analisis didapat nilai minimum pada lereng tiap kondisi adalah sebagai berikut :

a. Lereng tanpa beban dan tanpa perkuatan geotextile didapat nilai Σ-Msf sebesar 3.1108

b. Lereng dengan beban didapat nilaiΣ-Msf < 1.2, artinya lereng tersebut mengalami kelongsoran

c. Lereng dengan perkuatan geotextile didapat nilai Σ-Msf >1.2, artinya lereng tersebut tidak mengalami kelongsoran.

2. Diperoleh perbedaan nilai Σ-Msf dari analisis lereng dengan perkuatan

geotextile sepanjang 14 meter yaitu:

a. Lereng dengan perkuatan 7 lapis geotextile didapat nilaiΣ-Msf sebesar 1.9112

b. Lereng dengan perkuatan 4 lapis geotextile didapat nilaiΣ-Msf sebesar 2.0162

c. Lereng dengan perkuatan 3 lapis geotextile didapat nilaiΣ-Msf sebesar 1.9396

d. Lereng dengan perkuatan 2 lapis geotextile didapat nilaiΣ-Msf sebesar 1.8870

(17)

3. Diperoleh perbedaan nilai Σ-Msf dari analisis lereng dengan perkuatan 1 lapis geotextile yaitu:

a. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 11 meter didapat nilai Σ-Msf sebesar 1.5989

b. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 10 meter didapat nilai Σ-Msf sebesar 1.3214

c. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 9 meter didapat nilai Σ-Msf sebesar 1.2221

d. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 8 meter didapat nilai Σ-Msf < 1.2, artinya lereng mengalami kelongsoran

e. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 6 meter didapat nilai Σ-Msf < 1.2, artinya lereng mengalami kelongsoran

f. Lereng dengan panjang perkuatan geotextile 5 meter didapat nilai Σ-Msf < 1.2, artinya lereng mengalami kelongsoran

5.2 Saran

Setelah melakukan analisis kestabilan lereng pada kawasan Kompleks Resort Dago Pakar Bandung, terdapat beberapa saran yang dapat diberikan, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Pemakaian geotextile sebagai perkuatan pada lereng dengan menggunakan program Plaxis perlu dicoba dengan berbagai variasi pemodelan sehingga didapat nilai faktor keamanan yang lebih aman (FK > 1.2).

2. Perkuatan lereng dapat pula dicoba dengan perkuatan lain seperti turap, angkur, tiang bor, dan lain-lain.

(18)

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E., Johan K. Hainim, 1986, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis

Tanah, Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Budhu, Muni., 2000, Soil Mechanics and Foundations, New York : John Wiley & Sons.

3. Craig, R. F., S., Budi Susilo., 1989, MEKANIKA TANAH, Edisi 4, Penerbit Erlangga, Jakarta.

4. Das, B. M (Noor Endah, Indrasurya B. Mochtar), 1994, Mekanika Tanah

(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I dan II, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

5. Departemen Pekerjaan Umum – Dirjen Bina Marga. Pedoman Teknis Penanganan Lereng Jalan.

6. Plaxis Manual dariwww.plaxis.nl

7. Raharjo, Paulus. P, 2008, Penyelidikan Geoteknik dengsn Uji In-Situ, Penerbit Geotechnical Engineering Centre Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

8. Sanglerat, G, 1972, The Penetrometre and Soil Exploration, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, The Netherlands.

9. Terzaghi, K dan R.B. Peck, 1987, Mekanika Tanah dalam Praktek